專利名稱：具有改進的耐熱性、壓縮變形性、以及可加工性的新穎的彈性體組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種彈性體組合物，該彈性體組合物包含一種橡膠聚合物、一種酸受體、以及一種硅烷改性的無機添加劑。與已知的含有氫化的丁腈橡膠的組合物相比，根據(jù)本發(fā)明的組合物具有優(yōu)秀的耐熱性、耐壓縮變形、以及改進的可加工性(較低的化合物門尼粘度)。
背景技術(shù)：
在汽車和多種工業(yè)應(yīng)用中對于具有改進的熱和流體耐受性的彈性體組合物存在著日益增長的需求。在汽車應(yīng)用中，發(fā)動機艙以及罩殼下的零件新的復(fù)雜的外觀設(shè)計以及工程學要求使用可以耐受較高使用溫度以及長期老化的彈性體。類似地，多種工業(yè)應(yīng)用遵循相似的趨勢，其中希望彈性體在惡劣的條件下具有高性能和功能。彈性體的耐熱性被定義為在該溫度下一個給定的彈性體能夠工作持續(xù)一個延長的時間期間、同時仍然保持其特性的最高溫度。暴露于熱和/或空氣的彈性體的物理和化學特性可以改變并且該改變可以包括(a)額外的交聯(lián)導(dǎo)致彈性體的更高的交聯(lián)密度和脆性，(b)鏈斷裂導(dǎo)致鏈長度和平均分子量減少，導(dǎo)致該物質(zhì)的軟化；以及(c)通過形成極性其他的基團化學改變該聚合物鏈。在升高的溫度下，分子吸收了導(dǎo)致共價鍵分裂和物質(zhì)降解的熱能。聚合物鏈中的不飽和將使該物質(zhì)對熱更敏感，因為需要用于斷裂C = C的第二鍵以形成活性基的能量是相對低的。這種行為是通過丁基橡膠、丁腈橡膠以及苯乙烯-丁二烯橡膠的低熱降解溫度來清楚地表明的。當在設(shè)定的溫度和壓力下使用一種金屬催化劑將腈(NBR)氫化為HNBR時，形成了一種新的聚合物，該聚合物具有優(yōu)異的熱和油耐受性并且它的特性可以通過改變丙烯腈水平、殘留的雙鍵、以及分子量來進行控制。氫化的腈彈性體具有優(yōu)異的化學、油、以及溶劑耐受性以及良好的老化和熱耐受性。在汽車燃油管線部件中，當暴露于高罩下溫度下時就降解而言，HNBR是對NBR的限制的一種改進。它還具有與裂解和降低物理特性相關(guān)的減少的問題。逐漸增加氫化水平給出更高的熱和臭氧耐受性。HNBR被廣泛用于汽車市場中。實例是皮帶、軟管、靜態(tài)和動態(tài)的密封件。其他應(yīng)用領(lǐng)域包括用于油田勘探和加工的密封件、以及用于鋼材和造紙廠的滾筒。除了基本的聚合物鏈結(jié)構(gòu)外，該固化系統(tǒng)還在熱穩(wěn)定性方面起作用。與硫固化的彈性體相比，用過氧化物固化的彈性體(這些過氧化物形成了 C-C交聯(lián))具有更高的耐熱性。這是因為C-C的鍵能比C-S和多硫化物的鍵高得多。而且，硫固化的彈性體的耐熱性被該硫交聯(lián)的長度所影響。因為這些弱得多的多硫化物鍵，具有長的硫交聯(lián)的固化橡膠在熱和氧下對于退化更易受攻擊。然而，過氧化物交聯(lián)要求特別注意配料成分的選擇。例如增塑劑、油、和酸性材料的材料可以通過與該聚合物競爭由過氧化物產(chǎn)生的自由基從而降低交聯(lián)效率。有很多使用對過氧化物固化具有最小的干擾的抗氧化劑、高pH填充劑以及添加劑、以及酸受體來提高HNBR化合物的耐熱性的方法。其他方法包括使用由如美國
4專利號6，947，526 ；美國專利號6，451,902 ；美國專利號7，005，467 ；美國專利公開號 2004/092634 ；美國專利公開號2005/0143522中所披露的仲胺的金屬鹽組成的有協(xié)同作用的穩(wěn)定劑系統(tǒng)。本發(fā)明提供了一種新的彈性體組合物，包含一種酸受體、以及一種硅烷改性的無機添加劑。根據(jù)本發(fā)明的組合物具有在150°C以及更高的溫度下優(yōu)秀的耐熱性、耐壓縮變形性、以及如由較低的化合物門尼粘度所證實的改進的可加工性，顯示在長期老化后優(yōu)異的熱和壓縮變形耐受性。本發(fā)明的組合物還具有改進的可加工性。發(fā)明概述一個酸受體、與一種硅烷改性的無機添加劑、與可任選的一種穩(wěn)定劑系統(tǒng)的組合， 導(dǎo)致一種協(xié)同作用，該協(xié)同作用導(dǎo)致本發(fā)明的化合物具有優(yōu)秀的耐熱性、較低的壓縮變形、 以及較低的化合物門尼粘度。本發(fā)明的化合物優(yōu)于僅含有該穩(wěn)定劑系統(tǒng)的化合物。它也優(yōu)于含有該穩(wěn)定劑和一種本領(lǐng)域已知的用于改善老化的堿性無機添加劑的混合物。本發(fā)明的詳細說明本發(fā)明提供了包含一種橡膠聚合物、一種硅烷改性的無機添加劑以及一種酸受體的彈性體組合物。本發(fā)明還可以包括一種穩(wěn)定系統(tǒng)的用途。根據(jù)本發(fā)明，該橡膠聚合物是優(yōu)選地選自下組，該組的組成為腈橡膠和羧基化的橡膠。如貫穿本說明書所使用的，術(shù)語“羧基化的橡膠”旨在指具有廣泛的含義，并且是指包括具有羧基基團的橡膠。適合的橡膠包括XSBR(苯乙烯-丁二烯共聚物和具有其他不飽和的極性單體(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲氧基甲基丙烯酸酰胺、N-乙酰氧基-甲基甲基丙烯酸酰胺、丙烯腈、羥乙基丙烯酸酯和/或羥乙基甲基丙烯酸酯)的接枝聚合物，具有苯乙烯含量為至50wt%并且含有Iwt %至20wt%的聚合在該分子中的極性單體)、XNBR、XHNBR(完全氫化的NBR橡膠，其中高達100%的雙鍵被氫化)、FKM (氟彈性體)、ACM (聚丙烯酸酯橡膠)、EAM (目前在來自DuPont的商標名VAMAC 下銷售的乙烯、丙烯酸甲酯與一種第三含有羧基基團的組分的共聚物)。優(yōu)選地，本發(fā)明包括使用XNBR和/或HXNBR。如貫穿本說明書中所使用時，術(shù)語“腈橡膠”或者NBR旨在具有較廣泛的含義并意在包括一種具有多個重復(fù)單位的共聚物，這些重復(fù)單位衍生自至少一種共軛二烯、至少一種α，β-不飽和腈、和任選地一種或多種可共聚的單體。在本發(fā)明中氫化優(yōu)選地被理解為存在于起始腈聚合物/NBR中的大于50%的殘余雙鍵(RDB)被氫化，優(yōu)選大于90%的RDB被氫化，更優(yōu)選大于95%的RDB被氫化并且最優(yōu)選大于99%的RDB被氫化。根據(jù)本發(fā)明適合的腈橡膠包括低門尼粘度氫化的腈橡膠。適合的橡膠具有的門尼粘度為低于55(ML 1+4 100°C)。優(yōu)選地該低門尼粘度聚合物具有0至55之間的門尼粘度。 更優(yōu)選地，該低門尼粘度聚合物具有5至50之間的門尼粘度，最優(yōu)選在10至40之間。甚至更優(yōu)選地，該低門尼粘度聚合物具有低于30的門尼粘度，并且甚至更優(yōu)選低于10?？梢酝ㄟ^在美國專利號7，381，781、美國專利號6，841，623以及美國專利號6，780，939中所披露的方法制備適合的低門尼粘度聚合物。其主題內(nèi)容通過弓I用結(jié)合在此。該共軛二烯可以是任何已知的共軛二烯，例如一種C4-C6的共軛二烯。優(yōu)選的共軛二烯包括丁二烯、異戊二烯、戊間二烯、2，3_ 二甲基丁二烯及其混合物。更優(yōu)選的C4-C6*軛二烯是丁二烯、異戊二烯及其混合物。最優(yōu)選的C4-C6共軛二烯是丁二烯。該α，β -不飽和腈可以是任何已知的α，β -不飽和腈，例如一種C3-C5 α，β -不飽和腈。優(yōu)選的C3-C5Ci, β-不飽和腈包括丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈及其混合物。 最優(yōu)選的C3-C5 α , β-不飽和腈是丙烯腈。根據(jù)本發(fā)明發(fā)明的彈性體組合物還包括使用有協(xié)同作用的穩(wěn)定劑系統(tǒng)。適合的系統(tǒng)包括在美國專利號6，946，526 ；美國專利號6，451，902 ；美國專利號7，005，467 ；美國專利號2004/092634 ；美國專利公開號2005/0143522中所披露的那些；它們的主題內(nèi)容都通過引用結(jié)合在此。優(yōu)選的穩(wěn)定劑系統(tǒng)包括一種強堿弱酸鹽、包括一種選自元素周期表的I族的金屬 (根據(jù)IVPAC 1985)以及一種選自下組的陰離子的鹽，該組的組成為碳酸、乙二胺四(乙) 酸、磷酸及其混合物。在上述鹽的生產(chǎn)過程中有用的弱酸類是選自下組，其構(gòu)成為碳酸、C1-C5tl脂肪酸類、乙二胺四(乙酸)、磷酸及其混合物。優(yōu)選的用于本發(fā)明聚合物組合物中的鹽可以是選自下組，其組成為碳酸鈉、乙酸鈉、磷酸鈉、EDTA鈉鹽、一種聚碳二亞胺、一種碳二亞胺、碳酸鉀、硬脂酸鈉、硬脂酸鉀及其混合物。另一個優(yōu)選的穩(wěn)定劑包括一種仲胺的金屬鹽，其中該金屬是選自根據(jù)IUPAC 1985 的元素周期系統(tǒng)的1和2族。適合的金屬的實例包括鋰、鈉、鉀和鈣。鈉和鉀是優(yōu)選的。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的，兩種或更多種不同金屬的組合也是適合的。此外，可以使用兩種或更多種金屬仲胺鹽的混合物以得到適合的固化橡膠的特性。該仲胺可以是線性的或分支的并且可以具有取代基。適合的取代基的實例包括C1-C4tl-烷基基團、C1-C40-芳基基團、 C1-C40-烷芳基基團、以及C1-C4tl-芳烷基基團。這些取代基可以包括除碳和氫原子之外的原子，例如氧、硫、磷、氮、鹵素、或硅。其實例包括烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、烷基胺、芳基胺、鹵烷基、鹵芳基、以及對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該是清楚的許多更多的基團。優(yōu)選的仲胺的非限制性實例包括4，4'-雙-α，α - 二甲基芐基-二苯胺(由 Uniroyal以NAUGARD 445進行銷售)、辛基化的聯(lián)苯胺(ODPA)(由RT. Vanderbilt以 AGERITE STALITE S進行銷售)或苯乙烯化的聯(lián)苯胺(由Goodyear以WINDSTAY 29進行銷售)或2，4_雙-(正-辛基硫)-6,4(4-羥基-3，5-二-叔丁基苯胺基)-1，3，5_三嗪(由 Ciba-Geigy以IRGAN0X 565進行銷售)或丁基化的/辛基化的二苯胺(由Cih-Geigy 以IRGAN0X 5057進行銷售)。該仲胺也可以是環(huán)形的。環(huán)形結(jié)構(gòu)可以是C3-C4tl環(huán)并且含有取代基、雜原子和/或芳基基團等，例如2，2，4-三甲基-1，2-二氫喹啉聚合物(TMQ)(由Bayer以VULKAN0X HS進行銷售)。在本發(fā)明中有用的鹽可以根據(jù)本領(lǐng)域中已知的標準步驟來制備。例如，通過用一個當量的金屬氫化物來處理一種二苯胺化合物的THF溶液，其中該金屬是選自根據(jù)IUPAC 1985的元素周期系統(tǒng)的1和2族。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該清楚其他的方法。另一個優(yōu)選的穩(wěn)定劑系統(tǒng)包括基于具有空間位阻的酚類化合物的酚鹽的試劑，這些酚類化合物包括至少兩個酚OH基團。這類試劑披露于美國專利公開號2004/00擬634中， 其內(nèi)容通過應(yīng)用結(jié)合在此。根據(jù)本發(fā)明的本發(fā)明的彈性體組合物包含范圍約Iphr至20phr，優(yōu)選Iphr至lOphr，更優(yōu)選Iphr至5phr的穩(wěn)定劑系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的本發(fā)明的彈性體組合物可以進一步包括至少一種硅烷改性的無機填充劑，優(yōu)選具有PH >7。適合的無機填充劑包括-高度分散的硅石，例如通過沉淀硅酸鹽溶液或燃燒水解鹵化硅來制備，具有范圍為從5至1000m2/g的比表面積，并且具有范圍從IOnm至400nm的初級粒度；該硅石還可以任選地作為與其他金屬氧化物在一起的混合的氧化物而存在，這些其他金屬是例如Al、Mg、 Ca、Ba、Zn、Zr和Ti中的那些；-合成的硅酸鹽類，例如硅酸鋁和堿土金屬硅酸鹽像硅酸鎂或硅酸鈣，具有范圍從 20至400m2/g的BET比表面積以及范圍從IOnm至400nm的初級粒徑；-天然硅酸鹽類，例如高嶺土和其他天然發(fā)生的硅石；-玻璃纖維以及玻璃纖維產(chǎn)物(氈墊、擠出物)或玻璃微球；優(yōu)選的填充劑是具有長徑比為2 1至200 1的針狀的或非等容的物質(zhì)(包括粘土、滑石、云母)。這些扁平狀材料的長徑比被定義為具有與該片的面部有相同面積的一個圓的平均直徑與該片的平均厚度之比。更優(yōu)選的是具有長徑比為2 1至20 1的類似針狀結(jié)構(gòu)。該針狀的和纖維形狀的填充劑的長徑比是長度和直徑的比。最優(yōu)選的填充劑是屬于硅灰石家族的材料。硅灰石是一種天然發(fā)生的硅酸鈣礦物，具有分子式CaSi03。它們是白色的、針狀的/類似針狀的，并且具有堿性pH。在本發(fā)明的實例中使用的這些硅灰石具有長徑比為3 1至5 1。用于改性類似針狀的/針狀的無機填充劑的硅烷優(yōu)選地屬于具有至少兩個官能團的雙官能團或多官能團硅烷的家族一個與該填充劑表面相容，例如烴氧基，以及一個第二官能團，該官能團使得該改性的填充劑與聚合物基質(zhì)(例如在過氧化物固化的配方的情況下的一種乙烯基)相容。根據(jù)本發(fā)明的本發(fā)明的彈性體組合物包括范圍為Iphr至200phr、優(yōu)選Iphr至 lOOphr、更優(yōu)選Iphr至50phr的硅烷改性的無機填充劑。根據(jù)本發(fā)明該彈性體組合物還包括酸受體例如金屬氧化物，包括氧化鎂、氧化鈣以及具有堿性PH的碳酸鹽。以范圍為Ophr至200phr、更優(yōu)選Ophr至lOOphr、并且最優(yōu)選 Ophr至50phr的一個量將該酸受體加入到本發(fā)明的組合物中。優(yōu)選地該酸受體是一種二價
金屬氧化物。經(jīng)常，有利的是使用碳黑作為額外的填充劑。通常，碳黑在該組合物中以范圍為從 20phr至200phr、優(yōu)選30phr至150phr、更優(yōu)選40phr至IOOphr的一個量而存在。此外， 可能有利的是在本發(fā)明的聚合物復(fù)合材料中使用碳黑以及礦物填充劑的組合。在此組合中，礦物填充劑與碳黑的比例通常是在從0. 05至20、優(yōu)選0. 1至10的范圍內(nèi)。在此待用的碳黑是通過燈黑、爐黑、或氣黑方法而制備，并優(yōu)選具有在從20m2/g到200m2/g范圍內(nèi)的 BET (DIN 66131)比表面積，例如，SAF、ISAF、HAF、FEF、或 GPF 碳黑。根據(jù)本發(fā)明的橡膠彈性體可以進一步包含用于橡膠的輔助產(chǎn)品，如反應(yīng)促進劑， 固化促進劑，固化加速助劑，抗氧化劑，起泡劑，抗老化劑，熱穩(wěn)定劑，光穩(wěn)定劑，臭氧穩(wěn)定劑，加工助劑，增塑劑，增粘劑，發(fā)泡劑，染料，顏料，賭，增充劑，有機酸，抑制劑，金屬氧化物，和活化劑如三乙醇胺、聚乙二醇、己三醇等，這些均為橡膠工業(yè)界所知。橡膠助劑按常規(guī)量使用，除其他之外，這取決于預(yù)定的用途。常規(guī)的量是例如從0. Iphr至50phr。
根據(jù)本發(fā)明，該組合物可以包括在0. Iphr至20phr范圍內(nèi)的一種有機脂肪酸作為輔助材料，例如在分子內(nèi)具有一個、兩個或更多的碳雙鍵的一種不飽和脂肪酸，優(yōu)選地，該脂肪酸更優(yōu)選包括按重量計10 %或更多的一種共軛二烯酸，該共軛二烯酸在其分子內(nèi)具有至少一個共軛碳-碳雙鍵。這些脂肪酸可以具有范圍從8至22個的碳原子，或例如從12 至18個。例子包括硬脂酸、棕櫚酸、以及油酸、以及它們的鈣_、鋅_、鎂_、鉀_、以及銨鹽。根據(jù)本發(fā)明，該組合物可以包括范圍為5phr至50phr的作為一種助劑產(chǎn)物的丙烯酸酯。適合的丙烯酸酯從美國專利號5，391，627、從美國專利號5，208，294、參見CoI. 2， 1. 25至40、并且從美國專利號4，983，678、特別是CoI. 2，1. 45至62是已知的。已經(jīng)提及丙烯酸鋅、二丙烯酸鋅、或二甲基丙烯酸鋅、或一種液態(tài)丙烯酸酯，例如三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)、二甲基丙烯酸丁二醇酯(BDMA)、以及二甲基丙烯酸乙二醇酯(EDMA)?？赡苡欣氖鞘褂貌煌┧狨ズ?或它們的金屬鹽的組合。經(jīng)常特別有利的是使用與一種防焦劑(例如位阻酚(例如甲基-取代的氨基烷基酚，例如是2，6-二叔丁基-4-二甲基氨基甲基苯酚))組合的丙烯酸金屬鹽?？梢允褂靡环N抗氧化劑來制備根據(jù)本發(fā)明的一種化合物。適合的抗氧化劑的實例包括對-二枯基二苯胺(NAUGARD 445)、VULKANOX DDA ( 一種二苯胺衍生物)、VULKANOX ZMB2(甲基巰基苯并咪唑的鋅鹽)、VULKANOX HS(聚合的1， 2-二氫-2，2，4-三甲基喹啉)以及IRGANOX 1035(硫代二亞乙基雙(3，5-二-叔丁基-4-羥基)氫化肉桂酸酯或硫代二亞乙基雙(3-(3，5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸鹽(由 Ciba-Geigy 提供)。VULKANOX 是 Bayer AG 的商標。類似地，在制備根據(jù)本發(fā)明的化合物時，使用一種交聯(lián)劑是有用的，該交聯(lián)劑包括包含硫/硫促進劑系統(tǒng)、二胺以及過氧化物的商購的試劑。最優(yōu)選的是基于硫化劑的過氧化物，由于在聚合物鏈之間通過碳-碳鍵提供了優(yōu)異的熱穩(wěn)定性。有用的過氧化物交聯(lián)劑包括過氧化二異丙苯(Di-Cup 40KE)、二-叔丁基過氧化物、過氧化苯甲酰、2，2'-雙(叔丁過氧化二異丙苯)(VULCUP 40KE)、過氧化苯甲酰、2，5- 二甲基-2，5- 二(叔丁基過氧)-己炔_3、2，5-二甲基-2，5-二(過氧化苯甲?；?己烷、(2，5-雙(叔丁過氧化)_2， 5-二甲基己烷及類似物。可以通過幾個預(yù)實驗來容易地確定優(yōu)選的固化劑，這是在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的知識范圍內(nèi)的。一個優(yōu)選的過氧化物固化劑是在商品名Di-Cup 40KE下可商購的。該過氧化物固化劑(60%活性)適合于以每一百份橡膠(phr)O. 1至15份的量來使用，優(yōu)選4phr至lOphr。太多的過氧化物可能導(dǎo)致不希望的強烈的反應(yīng)。還可以將固化活性助劑加入本發(fā)明的彈性體組合物中。注意到了異氰尿酸三烯丙酯(TAIC)，來自DuPont在商標DIAK 7下可以商購，或稱為HVA-2 (DuPont Dow)的N， N'-間-亞苯基二馬來酰亞胺、氰尿酸三烯丙酯(TAC)或稱為RICON D 153(由Ricon Resins提供)的液體聚丁二烯。量可以是與該過氧化物固定劑相等的或更少，優(yōu)選相等。本發(fā)明還包括使用多種活化劑，例如使用STRUKTOL ZP 1014與該過氧化物結(jié)合的過氧化鋅(在一種惰性載體上50% )。量可以是從0. 1至15，優(yōu)選從4phr至IOphr。該彈性體組合物的成分通常是混合在一起的，適合于該升高的溫度下，該溫度范圍從25°C至200°C。通常地該混合時間不超過一小時并且在范圍從2分鐘至30分鐘的時間通常是適當?shù)??；旌线m合在一個密煉機中進行，如Banbury密煉機，或Haake，或Brabender 微型密煉機。雙輥軋機混合機也讓添加劑在彈性體中進行很好的分散。一個擠出機也提供了良好的混合，并使混合時間更短。有可能在兩個或更多階段進行混合，并且可以在不同的裝置中進行混合，例如，一個階段在密煉機內(nèi)，而一個階段在擠出機內(nèi)。然而，應(yīng)當注意的是，在混合階段不發(fā)生不希望的預(yù)交聯(lián)(=燒焦)。對于配料以及固化處理還可以參見 Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 4, p. 66etseq.(配料)以及 Vol. 17，p. 666et seq.(固化處理)。根據(jù)本發(fā)明的彈性體組合物是特別適合用于注塑模塑物品的，例如本發(fā)明涉及成型的物品，例如密封圈、軟管、支承墊、定子、井頭密封件、浮閥塔板、電纜護套、輪、轉(zhuǎn)輥、管道密封件以及接頭。實例試驗的描述固化流變測定在180°C下在一臺Moving Die流變儀(MDR 2000(E))上使用1. 7Hz的振蕩頻率以及1°C弧在180°C下進行固化測試，總運行時間持續(xù)60分鐘。該試驗步驟是遵循ASTM D-5289 的?；衔镩T尼粘度和燒焦根據(jù)ASTM方法D-1646對于這些試驗使用一個大轉(zhuǎn)子。在100°C下通過以下步驟來測定化合物門尼粘度，即將樣品預(yù)熱1分鐘并且然后在剪切作用4分鐘之后測量扭矩(門尼粘度單位)，該剪切作用是由粘度計盤在2r. p. m下旋轉(zhuǎn)而引起的。在125°C和135°C下進行門尼燒焦測量，該測量是在從最低扭矩值至升高5門尼單位(t05)的時刻下進行的。應(yīng)力-應(yīng)變在180°C下通過將一個大的薄片固化13分鐘來制備樣品。然后，將樣品沖切出標準的ASTM切模C的啞鈴片。在23°C下進行測試并且遵循ASTMD-412方法A。硬度所有硬度測試都是用一臺A-2型硬度計按照ASTM D-2240中所列出的步驟來進行的。抗撕裂強度使用在180°C下固化14分鐘的拉伸薄片來制備具有模具B和模具C幾何形狀的適當?shù)臉悠?。設(shè)計兩個試驗以給出該橡膠對撕裂耐受性的一個讀數(shù)。該試驗步驟是遵循ASTM D624 的。Din 磨損:耐磨性是根據(jù)測試方法DIN 53 516來測定的。測量并記錄通過用一個定義的磨料粉末的鐵砂紙來研磨該橡膠樣品所造成的體積損失。壓縮變形根據(jù)ASTM D395 (方法B)來實現(xiàn)。在180°C下將固體按鈕型樣品固化20分鐘并且在熱空氣老化期間該樣品經(jīng)受10%的壓縮撓曲。實例的制備使用一個在30°C下冷卻的實驗室規(guī)格的Banbury BR-82 (1. 6L容量)的密煉機來制備這些實例。在混合期間在50rpm下將轉(zhuǎn)子速度保持恒定。在0秒時，加入所有IA(參見表1)組分。在60秒時，將IB組分加入該混合器中。在200秒時完成吹掃并且最終在360秒時將該混合物倒出。在加入固定劑之前允許將該成滴的混合物冷卻四小時。將這些固定劑(2A組分)兩者都加入一個在30°C下冷卻的10英寸乘20英寸的雙軋制機中。表1.配制品
配方比較實例1實例1實例2THERBAN A3907IA929292THERBANeHT VPIA151515KA 8805400W0LLAST0C0ATIB---10022破黑，N 660IB50STERLING-VMACLITE DIB-2020PLASTHALLeTOTMIB555SILANE A-172 DLCIB3(72% )ZEOLEX 23IB-30-KADOX 920IB333DIAK #72A1.51.51.5VULCUP 40KE2A7.57.57.5比重1.1711.2361.271THERBAN A3907 來自 Lanxess Deutschland GmbH, 39 % 的 CAN, 70ML(l+4)il00°C,0. 9%最大 RDBTHERBAN HT VP KA 8805 來自 Lanxess Deutschland GmbH，34 % 的 ACN1, 45ML(l+4)il00°C,0. 9%最大 RDBNAUGARD 445是可以從Crompton得到的一種二苯胺A/0VULKANOX ZMB-2 是一種可以從 Lanxess Deutschland GmbH 得至Ij 的 A/0, Carbon Black N 660 可以從 Cabot Tire Blacks 得到ZEOLEX 23是一種來自Huber的硅石400ffolIastocoat 10022是一種來自Nyco的硅烷改性的硅灰石MAGLITE D 是來自 C. P. Hal 1 的氧化鎂PLASTHALL TOTM (偏苯三酸三辛酯)是一種來自C. P. Hal 1的增塑劑KAD0X 920 是一種來自 ZCA (Zinc Corporation of America)的氧化鋅DIAK 7 (異氰尿酸三烯丙酯)是一種來自DuPont的活性助劑VULCUP 40KE (一種β -雙(叔丁基過氧)二異丙苯)，40 %過氧化物表2.特性和老化。
權(quán)利要求
1.一種彈性體組合物，該彈性體組合物包含一種橡膠聚合物、一種硅烷改性的無機添加劑以及一種酸受體，該硅烷改性的無機添加劑具有的PH > 7。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體組合物，其中該橡膠聚合物是選自下組，該組的組成為腈橡膠或羧基化的橡膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性體組合物，該組合物進一步包括一種穩(wěn)定劑系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彈性體組合物，其中該腈橡膠是一種氫化的腈橡膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的彈性體組合物，其中該氫化的腈橡膠具有的門尼粘度 ML(1+4) 100°C小于 55。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的彈性體組合物，其中該橡膠聚合物是一種氫化羧基化的腈橡膠。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彈性體組合物，其中該羧基化的橡膠是選自下組，該組的組成為XSBR、FKM、ACM、EAM及其混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的彈性體組合物，其中該穩(wěn)定劑系統(tǒng)包括一種氫化的腈橡膠以及穩(wěn)定劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的彈性體組合物，其中該穩(wěn)定劑是選自下組，該組的組成為一種強堿和弱酸的鹽、一種仲胺的金屬鹽、或一種包括至少兩個酚OH基團的一種空間位阻酚化合物的酚鹽。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中該無機添加劑是一種硅烷改性的針狀/類似針狀的堿性無機添加劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組合物，其中該無機添加劑是一種硅烷改性的硅灰石。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中該酸受體是一種選自下組的堿性添加劑，該組的組成為金屬氧化物和碳酸鹽。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橡膠組合物，其中該穩(wěn)定劑系統(tǒng)是以5-30phr之間的一個量摻入的。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橡膠組合物，其中該穩(wěn)定劑系統(tǒng)是以5-20phr之間的一個量摻入的。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中該硅烷改性的針狀/類似針狀的堿性無機添加劑是以0. Iphr至200phr之間的一個量摻入的。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的組合物，其中該硅烷改性的針狀/類似針狀的堿性無機添加劑是以5phr至IOOphr之間的一個量摻入的。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的組合物，其中該硅烷改性的針狀/類似針狀的堿性無機添加劑是以IOphr至80phr之間的一個量摻入的。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中該酸受體是以0-200phr之間的一個量摻入的。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的組合物，其中該酸受體是以O(shè)-IOOphr之間的一個量摻入的。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的組合物，其中該酸受體是以0-50phr之間的一個量摻入的。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠組合物，該組合物進一步包括一種固定劑。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠組合物，該組合物進一步包括至少一種黑色填充劑。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠組合物，該組合物進一步包括抗氧化劑、抗老化劑、熱穩(wěn)定劑、加工助劑、增塑劑、發(fā)泡劑、反應(yīng)促進劑和/或活化劑、或硫化促進劑。
24.一種用于改進一種彈性體組合物的長期老化、耐熱性、壓縮變形、以及可加工性的方法，該方法包括向該組合物中加入一種穩(wěn)定劑系統(tǒng)、一種酸受體、以及一種硅烷改性的類似針狀/針狀的無機添加劑。
25.根據(jù)權(quán)利要求11所述的組合物，其中該硅烷改性的類似針狀/針狀的無機添加劑具有大于7的pH。
26.一件成型物品，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種彈性體組合物。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中在150°C下至少2000小時老化后伸長率的改變小于50%。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中在至少300小時的水浸后該橡膠具有小于或等于10%的膨脹率。
全文摘要
一種彈性體組合物，包含一種橡膠聚合物、一種酸受體、以及一種硅烷改性的類似針狀的/針狀的無機添加劑。與已知的橡膠組合物相比，根據(jù)本發(fā)明的組合物具有優(yōu)秀的耐熱性、耐壓縮變形、以及改進的可加工性(較低的化合物門尼粘度)。
文檔編號C08K3/34GK102257049SQ200980136691
公開日2011年11月23日 申請日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者維克托·納斯雷德丁, 郭湘瑤 申請人:朗盛公司